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公開番号2021136833
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210913
出願番号2020033531
出願日20200228
発明の名称駆動装置
出願人日本電産株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 9/19 20060101AFI20210816BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】流体の漏洩が防止される熱交換器を提供する。
【解決手段】被取付部材6に取り付けられた熱交換器は、第1流体が内部に流れる第1熱交換流路と、第2流体が内部に流れる第2熱交換流路とを有する。第1熱交換流路は、被取付部材と接触する面に開口する第1開口を有する。第2熱交換流路は、被取付部材と接触する面に開口する第2開口を有する。被取付部材は、第1熱交換流路に接続された第1接続流路92b、92cと、第2熱交換流路に接続された第2接続流路98a、98bと、第1開口の周縁部と接触する第1接触面65a、65bと、第2開口の周縁部と接触する第2接触面66a、66bとを有する。第1接続流路は、第1接触面に開口して第1開口と繋がる第1接続口92d,92eを有する。第2接続流路は、第2接触面に開口して第2開口と繋がる第2接続口98c、98dを有する。第1接触面と第2接触面とは、互いに隔てられて配置される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
第1流体と第2流体との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器が取り付けられた被取付部材と、
を備え、
前記熱交換器は、
前記第1流体が内部に流れる第1熱交換流路と、
前記第2流体が内部に流れる第2熱交換流路と、
を有し、
前記第1熱交換流路は、前記熱交換器のうち前記被取付部材と接触する面に開口する第1開口を有し、
前記第2熱交換流路は、前記熱交換器のうち前記被取付部材と接触する面に開口する第2開口を有し、
前記被取付部材は、
前記第1熱交換流路に接続された第1接続流路と、
前記第2熱交換流路に接続された第2接続流路と、
前記第1開口の周縁部と接触する第1接触面と、
前記第2開口の周縁部と接触する第2接触面と、
を有し、
前記第1接続流路は、前記第1接触面に開口して前記第1開口と繋がる第1接続口を有し、
前記第2接続流路は、前記第2接触面に開口して前記第2開口と繋がる第2接続口を有し、
前記第1接触面と前記第2接触面とは、互いに分離され、凹部と凸部との少なくとも一方によって互いに隔てられて配置される、駆動装置。
続きを表示(約 1,800 文字)【請求項2】
前記被取付部材は、前記熱交換器に向かって突出する第1突出部および第2突出部を有し、
前記第1突出部の先端面は、前記第1接触面であり、
前記第2突出部の先端面は、前記第2接触面である、請求項1に記載の駆動装置。
【請求項3】
前記被取付部材は、前記第1突出部と前記第2突出部とを繋ぐリブを有する、請求項2に記載の駆動装置。
【請求項4】
前記被取付部材は、第1凹部および第2凹部を有し、
前記第1凹部の底面は、前記第1接触面であり、
前記第2凹部の底面は、前記第2接触面である、請求項1に記載の駆動装置。
【請求項5】
前記第1接触面と前記第2接触面とは、互いに平行であり、
前記第1接触面および前記第2接触面と直交する方向において、前記第1接触面と前記第2接触面とは、互いに同じ位置に配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項6】
前記第1熱交換流路は、前記第1開口として、
前記第1流体が流入する第1流入口と、
前記第1流体が流出する第1流出口と、
を有し、
前記第2熱交換流路は、前記第2開口として、
前記第2流体が流入する第2流入口と、
前記第2流体が流出する第2流出口と、
を有し、
前記被取付部材は、
前記第1接続流路として、
前記第1流入口に繋がる前記第1接続口を有する第1流入流路と、
前記第1流出口に繋がる前記第1接続口を有する第1流出流路と、を有し、かつ、
前記第2接続流路として、
前記第2流入口に繋がる前記第2接続口を有する第2流入流路と、
前記第2流出口に繋がる前記第2接続口を有する第2流出流路と、を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項7】
前記被取付部材は、
複数の前記第1接触面と、
複数の前記第2接触面と、
を有し、
複数の前記第1接触面は、
前記第1流入流路の前記第1接続口が開口する前記第1接触面と、
前記第1流出流路の前記第1接続口が開口する前記第1接触面と、
を含み、
複数の前記第2接触面は、
前記第2流入流路の前記第2接続口が開口する前記第2接触面と、
前記第2流出流路の前記第2接続口が開口する前記第2接触面と、
を含み、
複数の前記第1接触面は、互いに分離され、凹部と凸部との少なくとも一方によって互いに隔てられて配置され、
複数の前記第2接触面は、互いに分離され、凹部と凸部との少なくとも一方によって互いに隔てられて配置される、請求項6に記載の駆動装置。
【請求項8】
前記被取付部材は、前記熱交換器が固定された複数の固定部を有し、
複数の前記固定部は、複数の前記第1接触面および複数の前記第2接触面ごとに、各接触面と隣り合って配置された固定部を含む、請求項7に記載の駆動装置。
【請求項9】
前記被取付部材は、前記熱交換器がネジで固定された締結面を有し、
前記締結面は、前記第1接触面および前記第2接触面と分離され、凹部と凸部との少なくとも一方によって前記第1接触面および前記第2接触面と隔てられて配置される、請求項1から8のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項10】
前記第1接触面は、前記第1接続口を囲む円環状であり、
前記第2接触面は、前記第2接続口を囲む円環状である、請求項1から9のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項11】
前記凹部と前記凸部とのうちの少なくとも一方には、リブが設けられる、請求項1から10のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項12】
モータと、
前記モータを内部に収容するハウジングと、
をさらに備え、
前記被取付部材は、前記ハウジングである、請求項1から11のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項13】
前記第1流体は、前記モータを冷却するオイルであり、
前記第2流体は、前記熱交換器において前記オイルを冷却する水である、請求項12に記載の駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動装置に関する。
続きを表示(約 6,800 文字)【背景技術】
【0002】
第1流体と第2流体との間で熱交換を行う熱交換器を備える駆動装置が知られている。例えば、特許文献1には、熱交換器としてのオイルクーラを備える車両用の駆動装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2020−18143号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような駆動装置の熱交換器は、第1流体が内部に流れる第1熱交換流路と、第2流体が内部に流れる第2熱交換流路と、を有し、ハウジング等の被取付部材に取り付けられる。被取付部材は、各熱交換流路とそれぞれ接続された接続流路を有する。この場合、各熱交換流路と各接続流路との接続部分から流体が漏れて、他の熱交換流路または他の接続流路に流入する虞があった。そのため、第1流体と第2流体とが混ざる虞があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、第1流体と第2流体とが混ざることを抑制できる構造を有する駆動装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の駆動装置の一つの態様は、第1流体と第2流体との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器が取り付けられた被取付部材と、を備える。前記熱交換器は、前記第1流体が内部に流れる第1熱交換流路と、前記第2流体が内部に流れる第2熱交換流路と、を有する。前記第1熱交換流路は、前記熱交換器のうち前記被取付部材と接触する面に開口する第1開口を有する。前記第2熱交換流路は、前記熱交換器のうち前記被取付部材と接触する面に開口する第2開口を有する。前記被取付部材は、前記第1熱交換流路に接続された第1接続流路と、前記第2熱交換流路に接続された第2接続流路と、前記第1開口の周縁部と接触する第1接触面と、前記第2開口の周縁部と接触する第2接触面と、を有する。前記第1接続流路は、前記第1接触面に開口して前記第1開口と繋がる第1接続口を有する。前記第2接続流路は、前記第2接触面に開口して前記第2開口と繋がる第2接続口を有する。前記第1接触面と前記第2接触面とは、互いに分離され、凹部と凸部との少なくとも一方によって互いに隔てられて配置される。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一つの態様によれば、駆動装置において、第1流体と第2流体とが混ざることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、第1実施形態の駆動装置を模式的に示す概略構成図である。
図2は、第1実施形態のクーラ取付部を前側から見た図である。
図3は、第1実施形態のクーラ取付部を突出方向に見た図である。
図4は、第1実施形態のクーラ取付部および熱交換器を前側から見た図である。
図5は、第1実施形態の熱交換器を示す斜視図である。
図6は、第1実施形態のクーラ取付部および熱交換器を軸方向に見た部分断面図である。
図7は、第1実施形態の変形例におけるクーラ取付部を突出方向に見た図である。
図8は、第2実施形態のクーラ取付部および熱交換器を軸方向に見た部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下の説明では、各図に示す各実施形態の駆動装置が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向である。+Z側は、鉛直方向上側であり、−Z側は、鉛直方向下側である。以下の説明では、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であって駆動装置が搭載される車両の前後方向である。以下の実施形態において、+X側は、車両の前側であり、−X側は、車両の後側である。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の左右方向、すなわち車幅方向である。以下の各実施形態において、+Y側は、車両の左側であり、−Y側は、車両の右側である。前後方向および左右方向は、鉛直方向と直交する水平方向である。
【0010】
なお、前後方向の位置関係は、以下の各実施形態の位置関係に限られず、+X側が車両の後側であり、−X側が車両の前側であってもよい。この場合には、+Y側は、車両の右側であり、−Y側は、車両の左側である。
【0011】
各図に適宜示すモータ軸J1は、鉛直方向と交差する方向に延びる。より詳細には、モータ軸J1は、Y軸方向、すなわち車両の左右方向に延びる。以下の説明においては、特に断りのない限り、モータ軸J1に平行な方向を単に「軸方向」と呼び、モータ軸J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸J1を中心とする周方向、すなわち、モータ軸J1の軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。なお、本明細書において、「平行な方向」は略平行な方向も含み、「直交する方向」は略直交する方向も含む。
【0012】
<第1実施形態>
図1に示す本実施形態の駆動装置1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。図1に示すように、駆動装置1は、モータ2と、減速装置4および差動装置5を含む伝達装置3と、ハウジング6と、オイルポンプ96と、熱交換器70と、パイプ10と、を備える。なお、本実施形態において、駆動装置1はインバータユニットを含まない。言い換えると、駆動装置1はインバータユニットと別体構造となっている。
【0013】
ハウジング6は、内部にモータ2および伝達装置3を収容する。ハウジング6は、モータ収容部61と、ギヤ収容部62と、隔壁61cと、を有する。モータ収容部61は、内部に後述するロータ20およびステータ30を収容する部分である。ギヤ収容部62は、内部に伝達装置3を収容する部分である。ギヤ収容部62は、モータ収容部61の左側に位置する。モータ収容部61の底部61aは、ギヤ収容部62の底部62aより上側に位置する。隔壁61cは、モータ収容部61の内部とギヤ収容部62の内部とを軸方向に区画する。隔壁61cには、隔壁開口61eが設けられる。隔壁開口61eは、モータ収容部61の内部とギヤ収容部62の内部とを繋ぐ。隔壁61cは、ステータ30の左側に位置する。
【0014】
ハウジング6は、内部に冷媒としてのオイルOを収容する。本実施形態では、モータ収容部61の内部およびギヤ収容部62の内部に、オイルOが収容される。ギヤ収容部62の内部における下部領域には、オイルOが溜るオイル溜りPが設けられる。オイル溜りPのオイルOは、後述する油路90によってモータ収容部61の内部に送られる。モータ収容部61の内部に送られたオイルOは、モータ収容部61の内部における下部領域に溜まる。モータ収容部61の内部に溜まったオイルOの少なくとも一部は、隔壁開口61eを介してギヤ収容部62に移動し、オイル溜りPに戻る。
【0015】
なお、本明細書において「ある部分の内部にオイルが収容される」とは、モータが駆動している最中の少なくとも一部において、ある部分の内部にオイルが位置していればよく、モータが停止している際には、ある部分の内部にオイルが位置していなくてもよい。例えば、本実施形態においてモータ収容部61の内部にオイルOが収容されるとは、モータ2が駆動している最中の少なくとも一部において、モータ収容部61の内部にオイルOが位置していればよく、モータ2が停止している際においては、モータ収容部61の内部のオイルOがすべて隔壁開口61eを通ってギヤ収容部62に移動してしまっていてもよい。なお、後述する油路90によってモータ収容部61の内部へと送られたオイルOの一部は、モータ2が停止した状態において、モータ収容部61の内部に残っていてもよい。
【0016】
オイルOは、後述する油路90内を循環する。オイルOは、減速装置4および差動装置5の潤滑用として使用される。また、オイルOは、モータ2の冷却用として使用される。オイルOとしては、潤滑油および冷却油の機能を奏するために、比較的粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)と同等のオイルを用いることが好ましい。本実施形態においてオイルOは、「第1流体」に相当する。
【0017】
本実施形態においてモータ2は、インナーロータ型のモータである。モータ2は、ロータ20と、ステータ30と、ベアリング26,27と、を備える。ロータ20は、水平方向に延びるモータ軸J1を中心として回転可能である。ロータ20は、シャフト21と、ロータ本体24と、を有する。図示は省略するが、ロータ本体24は、ロータコアと、ロータコアに固定されるロータマグネットと、を有する。ロータ20のトルクは、伝達装置3に伝達される。
【0018】
シャフト21は、モータ軸J1を中心として軸方向に沿って延びる。シャフト21は、モータ軸J1を中心として回転する。シャフト21は、内部に中空部22が設けられた中空シャフトである。シャフト21には、連通孔23が設けられる。連通孔23は、径方向に延びて中空部22とシャフト21の外部とを繋ぐ。
【0019】
シャフト21は、ハウジング6のモータ収容部61とギヤ収容部62とに跨って延びる。シャフト21の左側の端部は、ギヤ収容部62の内部に突出する。シャフト21の左側の端部には、伝達装置3の後述する第1のギヤ41が固定される。シャフト21は、ベアリング26,27により回転可能に支持される。
【0020】
ステータ30は、ロータ20と径方向に隙間を介して対向する。より詳細には、ステータ30は、ロータ20の径方向外側に位置する。ステータ30は、ステータコア32と、コイルアセンブリ33と、を有する。ステータコア32は、ロータ20を囲む。ステータコア32は、モータ収容部61の内周面に固定される。図示は省略するが、ステータコア32は、軸方向に延びる円筒状のコアバックと、コアバックから径方向内側に延びる複数のティースと、を有する。複数のティースは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。
【0021】
コイルアセンブリ33は、周方向に沿ってステータコア32に取り付けられる複数のコイル31を有する。複数のコイル31は、図示しないインシュレータを介してステータコア32の各ティースにそれぞれ装着される。複数のコイル31は、周方向に沿って配置される。より詳細には、複数のコイル31は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。図示は省略するが、コイルアセンブリ33は、各コイル31を結束する結束部材等を有してもよいし、各コイル31同士を繋ぐ渡り線を有してもよい。
【0022】
コイルアセンブリ33は、ステータコア32から軸方向に突出するコイルエンド33a,33bを有する。コイルエンド33aは、ステータコア32から右側に突出する部分である。コイルエンド33bは、ステータコア32から左側に突出する部分である。コイルエンド33aは、コイルアセンブリ33に含まれる各コイル31のうちステータコア32よりも右側に突出する部分を含む。コイルエンド33bは、コイルアセンブリ33に含まれる各コイル31のうちステータコア32よりも左側に突出する部分を含む。コイルエンド33a,33bは、例えば、モータ軸J1を中心とする円環状である。図示は省略するが、コイルエンド33a,33bは、各コイル31を結束する結束部材等を含んでもよいし、各コイル31同士を繋ぐ渡り線を含んでもよい。
【0023】
ベアリング26,27は、ロータ20を回転可能に支持する。ベアリング26,27は、例えば、ボールベアリングである。ベアリング26は、ロータ20のうちステータコア32よりも右側に位置する部分を回転可能に支持するベアリングである。本実施形態においてベアリング26は、シャフト21のうちロータ本体24が固定される部分よりも右側に位置する部分を支持する。ベアリング26は、モータ収容部61のうちロータ20およびステータ30の右側を覆う壁部61bに保持される。
【0024】
ベアリング27は、ロータ20のうちステータコア32よりも左側に位置する部分を回転可能に支持するベアリングである。本実施形態においてベアリング27は、シャフト21のうちロータ本体24が固定される部分よりも左側に位置する部分を支持する。ベアリング27は、隔壁61cに保持される。
【0025】
伝達装置3は、ハウジング6のギヤ収容部62に収容される。伝達装置3は、モータ2に接続される。より詳細には、伝達装置3は、シャフト21の左側の端部に接続される。伝達装置3は、減速装置4と、差動装置5と、を有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。
【0026】
減速装置4は、モータ2に接続される。減速装置4は、モータ2の回転速度を減じて、モータ2から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる。減速装置4は、モータ2から出力されるトルクを差動装置5へ伝達する。減速装置4は、第1のギヤ41と、第2のギヤ42と、第3のギヤ43と、中間シャフト45と、を有する。
【0027】
第1のギヤ41は、シャフト21の左側の端部における外周面に固定される。第1のギヤ41は、シャフト21とともに、モータ軸J1を中心に回転する。中間シャフト45は、モータ軸J1と平行な中間軸J2に沿って延びる。中間シャフト45は、中間軸J2を中心として回転する。第2のギヤ42および第3のギヤ43は、中間シャフト45の外周面に固定される。第2のギヤ42と第3のギヤ43は、中間シャフト45を介して接続される。第2のギヤ42および第3のギヤ43は、中間軸J2を中心として回転する。第2のギヤ42は、第1のギヤ41に噛み合う。第3のギヤ43は、差動装置5の後述するリングギヤ51と噛み合う。
【0028】
モータ2から出力されるトルクは、シャフト21、第1のギヤ41、第2のギヤ42、中間シャフト45、および第3のギヤ43をこの順に介して差動装置5のリングギヤ51へ伝達される。各ギヤのギヤ比およびギヤの個数等は、必要とされる減速比に応じて種々変更可能である。本実施形態において減速装置4は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。
【0029】
差動装置5は、減速装置4を介しモータ2に接続される。差動装置5は、モータ2から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の車軸55に同トルクを伝える。このように、本実施形態において伝達装置3は、減速装置4および差動装置5を介して、車両の車軸55にモータ2のトルクを伝達する。差動装置5は、リングギヤ51と、図示しないギヤハウジングと、図示しない一対のピニオンギヤと、図示しないピニオンシャフトと、図示しない一対のサイドギヤと、を有する。リングギヤ51は、モータ軸J1と平行な差動軸J3を中心として回転する。リングギヤ51には、モータ2から出力されるトルクが減速装置4を介して伝えられる。
【0030】
モータ2には、ハウジング6の内部においてオイルOが循環する油路90が設けられる。油路90は、オイル溜りPからオイルOをモータ2に供給し、再びオイル溜りPに導くオイルOの経路である。油路90は、モータ収容部61の内部とギヤ収容部62の内部とに跨って設けられる。
(【0031】以降は省略されています)

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